1基本说明

SB3000-Ex系列隔离式安全栅通过光、电、磁等隔离技术对供电电源、输入端信号和输出端信号三者进行两两隔离，从而实现现场设备和控制系统之间的隔离信号传输，是现场设备和控制室设备间的隔离接口单元；隔离技术对输入输出信号在电气上进行完全隔离，大大提高电子系统的抗干扰性和可靠性，目前越来越多的工业控制系统和现场设备间的接口采用隔离接口单元取代原来的非隔离单元。

SB3000-Ex系列隔离式安全栅均按GB3836.4-2000设计，符合本安防爆要求，具备严格的隔离能力，它安装在安全场所，与安装在危险场所的本质安全防爆设备共同组成本质安全防爆系统。利用内部的隔离器件、限压、限流元件来限制流向危险区的故障能量，从而保证危险场所的电器设备和人身的安全。SB3000-Ex系列隔离式安全栅还包含温度变送型号，能将现场的多种温度测量物理量信号转换成标准信号，全系列隔离式安全栅涵盖了以下设备的功能：热电阻温度信号变送器、毫伏信号变送器、热电偶温度信号变送器、配电器以及中间驱动继电器等。

1.1特点

[Exia]ⅡC防爆等级，适用于最危险的0区危险场所及最危险介质。

输入/输出信号及电源三端口隔离，构成全浮空系统，无须操心工业现场复杂的工频干扰、共模干扰等，极大地简化现场问题的处理。

无需接地，相关现场设备可视情况接地或不接地，消除接地回路带来的干扰。

隔离故障点，将调试维护过程中可能出现的故障隔离在一个点上，避免由于一个点的故障影响整个系统，即使当遭受如雷击等意外时，亦可最大限度避免系统大面积瘫痪。

三重冗余电路设计。

模块系列化，信号隔离、配电、放大调理变换功能覆盖了过程控制中最广泛的需求，简化设计。

高转换精度。

端子“即插即用”，各端子可带电热插拔，便于安装维护。

DIN导轨独立安装。

结构小巧紧凑，顺应现代控制系统密集安装要求，节省机柜空间，提高系统装置的集成度。

1.2工作原理

为提高控制系统的抗干扰性和可靠性，工业控制系统和现场设备间的接口越来越多采用隔离接口单元取代原来非隔离单元。

不可靠的信号传输往往是由于多点接地造成接地回路而引起的，消除接地回路方法有两种：单点接地和隔离，而在实际测控系统（DCS、PLC等）中单点接地难以实现，所以常采用隔离接口单元对输入输出信号在电气上进行完全隔离，即在隔离接口单元处打破电信号的电阻连续性，通过调制解调，信号通过耦合的方式跨越隔离介质，被精密地传输或转换，使测控系统的所有  I/O点都成为完全的浮空 I/O，消除接地源之间复杂联系。

实现输入、输出、供电电源之间的电气隔离并完成相应的信号转换的标准接口单元通常包括：隔离配电器、隔离输出驱动器、隔离温度变送器等。

贮存、加工及传输可燃液体、气体和粉尘的容器和管道大量存在于石油、化工、制药、轻工、冶金等工业现场。为确保在爆炸危险场所使用的电气设备的安全，国际上发展了隔爆、增安、本安等多种防爆技术，而防爆产品均需经各国授权的检验机构检验合格方可生产、使用。

其中本质安全型（IS）是指通过限制危险场所电路的能量，以确保在爆炸危险场所的电气设备安全的防爆技术类型，又称安全火花型。在危险程度最高的危险场所0区，IEC规定只能采用[Exia]级本安防爆技术。

SB3000-Ex系列隔离式安全栅在本安防爆系统中安装于安全场所，它是安装于危险场所的本安型防爆设备的关联设备，两者共同构成本质安全防爆系统。当遇到某种故障（如不当的短路、开路、误触误接或电源电压过高等情况）时，能通过严格的隔离和限流限压，保证危险区可能产生的火花不会引爆ⅡC介质（最易爆炸的危险介质）。

SB3000-Ex系列隔离式安全栅通过隔离变压器给危险区设备和安全区设备提供互相隔离的电源，并通过光、电隔离技术来实现危险区信号和安全区信号之间的隔离传输，同时在连接危险区的信号线上通过齐纳二极管、快速熔断器、限流电阻等元件来限制传输到危险区的能量，从而达到保证现场安全的目的。

1.3安全参数

安全栅是本安系统中危险区电器仪表设备的关联设备，用以限制可能前往危险场所的电路能量，来实现设备在危险场所的防爆。它装于安全场所，分齐纳式安全栅与隔离式安全栅两种，前者以可靠的接地，后者以严格的隔离来实现防爆。

安全栅最高电压Um：保证安全栅本安端的本安性能，允许非本安端输入的最高电压（交流峰值或直流）。

安全栅最高输出电压Uo：在最高允许电压范围内本安端开路时可能会出现的最高电压（交流峰值或直流）。

安全栅最大输出电流Io：在最高允许电压范围内本安端短路时可能会出现的最大电流（交流峰值或直流）。

安全栅最大外部电容Co：保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容。

安全栅最大外部电感Lo：保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感。

安全栅最大输出功率Po：在最高允许电压范围内安全栅可能输出的最大功率。

本安防爆系统是整体防爆的系统。安全栅与危险区设备联用构成本安系统，当危险场所设备中含有电源、压电陶瓷、电容以及电感等器件时，它们须经过防爆安全检验机关认证后方可使用，并且安全认证参数要与安全栅的安全认证参数匹配；当危险场所满足（<1.2V，<0.1A，<25mW，<20µJ）条件且设备中不含有储能元件时，例如触点开关、热电偶、电阻、发光二级管以及桥路等，它们属“简单设备”，无须进一步认证，可直接接入本安回路。

1.4与现场仪表组合条件

目前国际上各检验机构对本质安全型防爆仪表系统的检验认证方法，归纳起来有以下两种：系统认可及参量认可。

系统认可，我国也称为“联合取证”，是指对被检验的指定本安仪表和被检验的指定关联设备组合构成的系统进行检验认可。认可后，系统中任一设备均不能用未经检验机构按这种组合方式检验认可的其他型号、规格的本安设备或关联设备代用。

参量认可是指对单台设备（本安仪表或关联设备）进行的检验认可，并给出一组相应的安全参数。通常，采用这种方法认可的本安设备可以与具有相兼容性的安全参数的关联设备连接使用。

本安设备的整体参数

Ui——本安仪表允许输入的最大故障电压；

Ii——本安仪表允许输入的最大故障电流；

Pi——本安仪表允许输入的最大故障功率；

Li——本安仪表的等效电感；

Ci——本安仪表的等效电容。

关联设备的整体参数

Um——安全栅允许非本安端输入的最高电压；

Uo——安全栅可能输出的最大电压，即安全限压值；

Io——安全栅可能输出的最大电流，即安全限流值；

Po——安全栅可能输出的最大功率；

Co——安全栅允许的最大回路电容；

Lo——安全栅允许的最大回路电感；

Cc——本安仪表与安全栅的连接电缆的分布电容；

Lc——本安仪表与安全栅的连接电缆的分布电感。